工程型智能科学与技术专业微控制器技术课程教学研究摘要：面向工程型智能科学与技术专业，探讨微控制器技术课程的教学内容及教学方式改革，提出以机器人为对象，将MSP430微控制器引入教学，并介绍一系列课程案例的开发。关键词：智能科学与技术；机器人；微控制器；课程改革基金工程：北京信息科技大学2021年教学改革立项工程(2021JG08)；北京信息科技大学自动化学院2021年青年教师教学能力提升工程“2021年人才培养质量提高〞(5111523309)。第一1背景智能科学与技术专业是一个面向前沿高新技术的根底性本科专业，涉及机器人技术、以新一代网络计算为根底的智能系统、新一代的人一机系统技术等。特别是经过近几十年的开展，智能机器人技术及其应用已经成为各个行业及各个领域创新的重要生长点，应用前景日趋广泛。习近平总书记在2021年两院院士大会讲话中提到，“机器人革命〞有望成为“第三次工业革命〞的一个切入点和重要增长点，我国将成为全球最大的机器人市场。智能科学与技术本科专业在我国的开展尚属初级阶段，主要由多个专业的合并和重组而成，因此其本科教学模式具有融合、交叉、综合等特点的同时又各具有自身的特色。基于对智能科学与技术学科内涵的科学认识和十几所高校的实践经验，中国人工智能学会教育工作委员会于2021年8月提出?智能科学与技术本科专业专业标准?，建议不同学校根据自身特点定位其人才培养目标。北京信息科技大学智能科学与技术专业定位于培养工程技术型人才，以本科生实验教学模式为主进行教学改革。结合本科生能力培养实际，从根底的实验能力锻炼、开放式网络化实验教学、组建科研小组到举办机器人比赛等多个方面提高学术的自主学习能力、创新能力、实际操作能力以及在工程领域中的应用能力。智能科学与技术将传统机器智能化为新学科开展提供研究载体和持久动力，同时引入生命科学、认知科学和脑科学的研究成果和研究方法，推进信息系统的智能化。2面向机器人设计的微控制器技术课程开发嵌入式微控制器是机器人的大脑，是机器人实现智能的先决条件和根本平台。微控制器可以控制机器人进行信息采集、存储、处理以及实现机器人智能的行为。“微控制器技术〞并不是一个全新的课程，几乎是每个工科院校都开设的一门专业根底课，该课程是学习和使用机器人必不可少的课程之一。机器人的核心控制模块就是微控制器，机器人搭载的各种传感器获取的数据均会通过单片机的I/O口或者其他通信模块传输给微控制器。经过一定的运算决策，微控制器将控制策略传输给机器人的执行机构，最终实现机器人的智能控制。从教学方式来看，学生将机器人作为一个学习对象，通过微控制器技术课程的学习，直观地将自己所学的内容应用于机器人获取环境以及控制过程，这也是一种新型的教学方式。对学生而言学习内容极具有趣味性，激发其主观能动性。在教学安排上，微控制器技术课程设计环节使学生不但掌握微控制器技术的根本原理，而且能够熟练应用微控制器技术进行机器人等智能系统的应用开发。微控制器技术课程主要包括微控制器的根本原理，微控制器内核心模块的功能、设置及应用，微控制器的程序设计等。通过课程学习，学生理解和掌握微控制器技术根底理论，微控制器内部时钟系统、端口模块、定时器以及串口通信等工作原理及设计方法，微控制器的程序设计方法；能使用微控制器技术实现机器人对环境信息的准确采集、信息处理以及对机器人行为、动作和运动的有效控制。在教学过程中引入智能机器人，可以融合传感科学与技术、通信科学与技术、计算机科学与技术等来实现智能技术。传感科学与技术的任务是把原始信息转换为机器可感知信息；通信科学与技术的任务是可靠地传输感知信息；计算机科学与技术的任务是将感知信息进行计算、处理并转换为可用信息。智能机器人为学生把可用信息转换成为知识进而在目标制导下转换为智能策略提供了可靠的平台。3教学研究3.1选用先进的MSP430微控制器作为教学平台华盛顿协议对工程类本科生的能力要求主要有以下几方面：(1)在系统、工艺和机器的设计、操作和改进过程中，能够应用数学、自然科学和工程技术知识；(2)发现并解决复杂工程问题；(3)了解...